摘 要 玉米作為全球主要的糧食和飼料作物,其種植方式對(duì)產(chǎn)量和環(huán)境具有重要影響。保護(hù)性耕作是一種新型的農(nóng)業(yè)耕作方式,能夠提高土地生產(chǎn)力,減少水土流失,以及改善環(huán)境質(zhì)量。為提高玉米保護(hù)性耕作技術(shù)水平,闡釋了保護(hù)性耕作技術(shù)的概念與廣西壯族自治區(qū)桂平市玉米種植現(xiàn)狀,并以土壤深松技術(shù)、殘茬秸稈覆蓋技術(shù)、大豆玉米環(huán)帶種植技術(shù)、寬窄行留高茬種植技術(shù)及病蟲害防治技術(shù)為切入點(diǎn),闡述該市玉米種植保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用方式與應(yīng)用效果。
關(guān)鍵詞 玉米種植;應(yīng)用效果;保護(hù)性耕作技術(shù);種植方式;廣西桂平市
中圖分類號(hào):S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.22.020
玉米傳入我國(guó)己經(jīng)有400多年,是我國(guó)三大主糧之一。廣西壯族自治區(qū)(以下簡(jiǎn)稱廣西)桂平市盛產(chǎn)玉米,產(chǎn)品具有軟糯香甜的特征,深受市場(chǎng)的歡迎,遠(yuǎn)銷北京市、上海市、廣州市等地。2022年,桂平市玉米產(chǎn)量高達(dá)5.63萬(wàn)t,比上年增長(zhǎng)1.1%。之所以能夠取得如此成績(jī),是因?yàn)楣鹌绞性谟衩追N植過程中廣泛采用保護(hù)性耕作技術(shù)。因此,對(duì)桂平市玉米種植保護(hù)性耕作技術(shù)與應(yīng)用效果進(jìn)行分析,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 保護(hù)性耕作技術(shù)的概念
保護(hù)性耕作(Conservation Agriculture)技術(shù)最早可以追溯到20世紀(jì)30年代,由美國(guó)土壤保持局提出,并迅速在德國(guó)、法國(guó)等國(guó)家得到普及。我國(guó)對(duì)保護(hù)性耕作的研究起源于20世紀(jì)70年代,并在廣西、山西省、遼寧省等地普及。該技術(shù)的主要含義為通過一系列技術(shù)手段防止土壤侵蝕,提高土壤的蓄水能力,同時(shí)增加土壤中的微生物數(shù)量,促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)的分解,提高土壤肥力。該技術(shù)可以在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí),提高作物的產(chǎn)量與品質(zhì),因此深受農(nóng)業(yè)部門與農(nóng)戶的青睞與喜愛。
2 桂平市玉米種植現(xiàn)狀
桂平市屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫21.4 ℃,相對(duì)濕度80%,年平均降水量1 726.7 mm,年平均日照時(shí)間1 700 h,全年無(wú)霜期在339 d以上,在玉米種植方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。桂平市委、市政府因地制宜,大力發(fā)展玉米產(chǎn)業(yè),將《保護(hù)性耕作項(xiàng)目實(shí)施規(guī)范》《保護(hù)性耕作關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)》《廣西耕地保護(hù)激勵(lì)暫行辦法》等文件的精神落到實(shí)處,大力普及推廣玉米種植保護(hù)性耕作技術(shù),提高土地肥力、減少水土流失,獲得了玉米產(chǎn)量與生態(tài)環(huán)保的雙豐收。
3 玉米種植保護(hù)性耕作技術(shù)要點(diǎn)分析
3.1 土壤深松技術(shù)
土壤深松技術(shù)指的是農(nóng)戶通過疏松土壤、打破犁底層,加深土壤的耕層,有效調(diào)節(jié)土壤固、液、氣三相比,改善耕層結(jié)構(gòu),減少地表徑流,減少土壤水蝕,提高土壤蓄水抗旱能力,實(shí)現(xiàn)上實(shí)下虛、虛實(shí)并存的耕層結(jié)構(gòu),形成玉米生長(zhǎng)發(fā)育的理想耕層。需要注意的是,土壤深松技術(shù)不適用于砂質(zhì)土壤,這是因?yàn)樯百|(zhì)土壤含沙量大,顆粒粗,通透性強(qiáng),深松后易造成水土流失,不利于保水保肥,對(duì)玉米生長(zhǎng)造成負(fù)面影響。深松的方式可以分為以下兩種。1)全面深松。全面深松指的是使用深松犁進(jìn)行全面松土,可配合農(nóng)田基本建設(shè),改造耕層淺的土壤。2)局部深松。局部深松指的是用桿齒、鑿形鏟或鏵進(jìn)行松土與不松土相間隔的局部松土。實(shí)踐證明,由于間隔深松創(chuàng)造了虛實(shí)并存的耕層結(jié)構(gòu),其種植效果優(yōu)于全面深松,應(yīng)用較廣,通常所說的深松一般是指這種類型。以打破犁底層、松土為目的,常采用全面深松法;以打破犁底層、蓄水為主要目的,則常采用局部深松法。
3.2 殘茬、秸稈覆蓋技術(shù)
殘茬、秸稈覆蓋技術(shù)指的是農(nóng)戶在收獲玉米7 d左右,將殘茬、秸稈粉碎成6 cm以下的短節(jié),隨后在種植區(qū)域撒勻(拋撒率應(yīng)在20%以上),通過這一方式,可以起到防止水土流失、抑制風(fēng)沙的作用。在此過程中,農(nóng)戶應(yīng)當(dāng)重視以下5點(diǎn)。1)如果種植區(qū)域中的土壤pH值為0~7,那么該技術(shù)會(huì)降低微生物的活性,對(duì)秸稈的腐熟過程造成影響。因此,在面對(duì)此類土壤的時(shí)候,桂平市的種植戶會(huì)在秸稈表面均勻地加入適量石灰,以中和秸稈中的有機(jī)酸,從而達(dá)到加快秸稈腐化速度的目的。2)農(nóng)戶應(yīng)當(dāng)在土壤中添加適量的氮元素肥料,這是因?yàn)槲⑸锩糠纸? kg秸稈,就需要消耗8 g氮元素,所以只有在氮元素充足的前提下,才可以保證秸稈的自然腐化速度。3)在采用殘茬、秸稈覆蓋技術(shù)的時(shí)候,殘茬、秸稈的數(shù)量應(yīng)當(dāng)因地制宜,如果種植區(qū)域的土壤比較貧瘠,那么殘茬、秸稈覆蓋數(shù)量不應(yīng)過多,以3~4 t·hm-2為宜;如果土壤較為肥沃,則應(yīng)當(dāng)覆蓋7 t·hm-2左右的殘茬、秸稈。4)在秸稈自然腐化的過程中,會(huì)大量吸收土壤中蘊(yùn)含的水分,降低種植區(qū)域的含水量,因此種植戶在完成殘茬、秸稈覆蓋工作后,應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行灌溉,避免缺水導(dǎo)致玉米減產(chǎn)。5)掌握正確的覆蓋方法。在進(jìn)行覆蓋時(shí),需要將秸稈或殘茬均勻地鋪在土壤表面,并輕輕壓實(shí),使其與土壤緊密結(jié)合。同時(shí),需要注意覆蓋材料的用量,避免過度覆蓋導(dǎo)致土壤透氣性下降。
3.3 大豆玉米環(huán)帶種植技術(shù)
大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)具有重要意義。傳統(tǒng)的農(nóng)作物單一種植模式容易造成土壤養(yǎng)分失衡,導(dǎo)致土壤貧瘠化;而帶狀復(fù)合種植技術(shù)可以通過大豆和玉米之間的相互作用,有效調(diào)節(jié)土壤中的養(yǎng)分含量,提高土壤質(zhì)量。種植戶將玉米和大豆分開播種,確定行距、株距后,先播種玉米;再對(duì)行距、間距進(jìn)行調(diào)整,播種大豆。一般來(lái)說,大豆帶和玉米帶的間距為65 cm左右,大豆行距40 cm左右,株距10 cm左右(大概每667 m2播種7 500粒左右);玉米行距50 cm左右,株距12 cm左右(每667 m2播種4 400粒左右)。大豆玉米環(huán)帶種植技術(shù)在桂平市26個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)推廣普及,目前建立示范點(diǎn)12個(gè)。桂平市2023年大豆玉米帶狀復(fù)合種植任務(wù)66.7 hm2,上半年已完成種植86.71 hm2,占任務(wù)的130%,超額完成目標(biāo)任務(wù);下半年計(jì)劃種植13.34 hm2,全年計(jì)劃完成種植100.05 hm2。該技術(shù)的使用在保護(hù)當(dāng)?shù)赝寥澜Y(jié)構(gòu)的同時(shí),提高了種植戶收益。
3.4 寬窄行留高茬種植技術(shù)
在采用寬窄行留高茬種植技術(shù)的時(shí)候,種植戶將以往的均等壟長(zhǎng)重新劃分為不均等的壟長(zhǎng),在較寬的土壤上進(jìn)行松耕,在較窄的壟上播種。在經(jīng)過一年的生長(zhǎng)期之后,需要對(duì)整個(gè)土壤進(jìn)行旋耕,并留下窄壟處的秸稈。這種做法不僅有利于增強(qiáng)土壤的透氣性,而且能提高土壤肥力。在來(lái)年的生長(zhǎng)周期中,種植戶們會(huì)輪換種植壟的位置,寬壟的位置會(huì)有所變化,窄壟的位置保持不變;寬壟的位置種植新的作物,窄壟上則開展松耕作業(yè)。通過這種隔年深松的技術(shù),不僅有效緩解了土壤的供肥壓力,從根本上確保了玉米的產(chǎn)量;而且有利于改善土壤結(jié)構(gòu),減少土壤的水分蒸發(fā),提高土壤的抗旱能力。在采用寬窄行留高茬種植技術(shù)時(shí)需要注意對(duì)雜草的控制,并考慮天氣因素。在多雨的季節(jié),應(yīng)定期檢查土壤的濕度,及時(shí)排水以防止?jié)碁?zāi);在干燥的天氣,應(yīng)定期灌溉以保持土壤的濕度,從而確保作物能夠獲得足夠的水分[2]。
3.5 病蟲害防治技術(shù)
病蟲害是桂平市玉米種植產(chǎn)業(yè)中常見的問題。例如,在2023年7月中下旬至8月下旬,桂平市下屬的白沙鎮(zhèn)、厚祿鄉(xiāng)、蒙圩鎮(zhèn)、社步鎮(zhèn)、下灣鎮(zhèn)、大洋鎮(zhèn)及大灣鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn),出現(xiàn)了大量的草地貪夜蛾,百株蟲量平均在22.3頭以上,部分多達(dá)65.2~95.5頭,極個(gè)別田塊超過258頭;為害株率也較高,一般在15.2%以上,較高的在46.8%~92.1%,嚴(yán)重地威脅了桂平市的玉米產(chǎn)量。以草地貪夜蛾蟲害為例,介紹桂平市常見的3種病蟲害防治方式。1)化學(xué)防治。在桂平市,玉米苗期(7葉以下)至小喇叭口期(7~11葉)被害株率5%、大喇叭口期(12葉)以后達(dá)到10%,則會(huì)使用化學(xué)藥劑防治草地貪夜蛾??捎?0%多殺霉素懸浮劑20 mL/667 m2進(jìn)行消殺作業(yè)。2)物理防治?;瘜W(xué)防治雖然具有優(yōu)異的預(yù)防效果,但與此同時(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的危害。因此,在蟲株率較低的區(qū)域,桂平市有關(guān)部門會(huì)采用以高空燈、性誘捕器為代表的物理防治手段。根據(jù)桂平市植保植檢站提供的數(shù)據(jù),高空燈設(shè)置較多時(shí),每晚平均誘蛾6.2~7.1頭·臺(tái)-1,性誘捕器可誘捕夜蛾3.5頭·套-1,為草地貪夜蛾的防治工作做出了突出貢獻(xiàn)。3)生物防治。生物防治病蟲害是一種環(huán)保、可持續(xù)的病蟲害防治方法,它利用有益的昆蟲或微生物來(lái)抑制或消滅病蟲害。桂平市在防治草地貪夜蛾時(shí),采用短穩(wěn)桿菌、甘藍(lán)夜蛾多角體病毒、蘇云金桿菌、金龜子綠僵菌及球孢白僵菌等生物藥劑,對(duì)蟲株率低的區(qū)域,具有良好的效果[4]。
4 玉米種植保護(hù)性耕作技術(shù)的應(yīng)用效果
4.1 生態(tài)效益
通過玉米種植保護(hù)性耕作技術(shù)可以有效減少耕作次數(shù),保留秸稈和殘茬,從而提高土壤含水量、肥力和活力。檢測(cè)結(jié)果顯示,秸稈和殘茬的腐熟還田可以增加土壤中的氮磷鉀元素含量,從而降低了化肥和有機(jī)肥的使用量,避免化肥對(duì)土壤造成傷害。同時(shí),玉米種植保護(hù)性耕作技術(shù)能夠避免農(nóng)戶使用破壞性較大的耕作方式,如旋耕等,以保護(hù)土壤質(zhì)地,保持土壤的自然結(jié)構(gòu)、孔隙率,提高其蓄水能力。因此,玉米種植保護(hù)性耕作技術(shù)具有較大的生態(tài)效益,有益于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)[5]。
4.2 經(jīng)濟(jì)效益
1)玉米種植保護(hù)性耕作技術(shù)降低了資源投入。傳統(tǒng)的玉米種植方式,需要定期耕作、施肥、除草和收割,每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要大量的勞動(dòng)力參與,為農(nóng)戶帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。而保護(hù)性耕作技術(shù)通過減少或優(yōu)化這些環(huán)節(jié),大幅度降低了人力和物力的投入。2)保護(hù)性耕作技術(shù)能夠有效保護(hù)土壤肥力,提高玉米的產(chǎn)量。根據(jù)劉巖等的調(diào)查研究,采用玉米種植保護(hù)性耕作技術(shù)有效提高了玉米產(chǎn)量,從而增加了經(jīng)濟(jì)收益[6]。
4.3 社會(huì)效益
保護(hù)性耕作技術(shù)與傳統(tǒng)土地趟地、耙地、翻整存在極為明顯的差異,該技術(shù)通過機(jī)械化、精細(xì)化的耕作方式,實(shí)現(xiàn)了理念和技術(shù)設(shè)備的雙重變革。在新技術(shù)推廣應(yīng)用的過程中,示范基地成功的種植案例激發(fā)了農(nóng)戶的自主學(xué)習(xí)意識(shí),提高了他們的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)文化素養(yǎng)。同時(shí),農(nóng)戶對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的關(guān)注度得到了提升,使其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí),能夠自覺參與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境共同發(fā)展的進(jìn)程。
5 結(jié)語(yǔ)
玉米種植保護(hù)性耕作技術(shù)作為一種新型的農(nóng)業(yè)技術(shù),具有提高土壤肥力、保持土壤水分、減少水土流失、提高產(chǎn)量和降低農(nóng)業(yè)成本等多個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。隨著環(huán)保意識(shí)的提高和農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,保護(hù)性耕作技術(shù)在玉米種植中的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。農(nóng)戶與有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的優(yōu)化與推廣,并且根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤類型和作物需求等因素,制訂合理的保護(hù)性耕作措施,從而確保能夠獲得最佳的應(yīng)用效果。
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(責(zé)任編輯:劉寧寧)